液压与气压传动技术 课件 项目六 液压系统的分析与维护

液压与气压传动技术1项目六液压系统的分析与维护项目引入液压传动已被广泛应用于很多工程技术领域。根据机械设备的工作要求，将实现各种不同运动的执行元件及其液压基本回路经有机组合，用液压泵组集中供油,使液压设备实现特定的运动循环或工作，就构成了设备的液压传动系统，简称液压系统。液压系统的工作原理用液压系统图来表示，液压系统图是用标准图形符号绘制的液压系统原理图，其仅表示各个液压元件及它们之间的连接与控制方式，并不代表它们的实际尺寸大小和空间位置。正确阅读和分析液压系统图是安装、调试、使用和维护液压设备的基础。本项目通过对几台机械设备的典型液压系统实例的分析，学会阅读和分析液压系统的方法和步骤，能正确使用和维护液压系统。2学习目标1．知识目标掌握阅读和分析液压系统的方法和步骤。了解典型液压系统的元件组成及其基本回路。了解液压系统的特点。了解液压设备的功用、动作要求及动作循环要求。了解液压系统的安装、调试及使用维护。项目六液压系统的分析与维护32．技能目标能正确识读液压系统图。能正确分析液压系统。能正确安装、调试及使用维护液压系统。3．素质目标增强自主学习意识。增强团队合作意识。培养分析、解决问题的能力。培养良好的职业素养。项目六液压系统的分析与维护4学习任务任务6.1组合机床动力滑台液压系统的分析任务6.2万能液压机液压系统的分析任务6.3数控车床液压系统的分析任务6.4液压系统的使用与维护项目六液压系统的分析与维护5任务6.1组合机床动力滑台液压系统的分析6知识库一、YT4543型组合机床动力滑台液压系统的工作原理图6-2所示为YT4543型液压组合机床动力滑台液压系统图。

表6-1为该液压系统的电磁铁、行程阀和压力继电器的动作顺序表。任务6.1组合机床动力滑台液压系统的分析7任务6.1组合机床动力滑台液压系统的分析8

1．快进快进时系统压力低，液控顺序阀5关闭，变量泵

1输出最大流量。按下起动按钮，电磁铁1YA通电，电液换向阀3的先导阀处于左位，从而使其主阀也处于左位工作，这时液压缸两腔连通，实现差动快进。

2．第一次工作进给在快进终了时，滑台上的挡块压下行程阀10，切断了快速运动的进油路。压力油只能通过调速阀7和二位二通电磁阀9右位进入液压缸左腔，系统压力升高，液控顺序阀5开启，单向阀6关闭，且变量泵的流量也自动减小。滑台实现由调速阀7调速的第一次工作进给，回油路上有阀4作背压阀。3．第二次工作进给当第一次工作进给终了时，挡块压下行程开关，使电磁铁3YA通电，阀9左位工作，压力油必须通过7和

8进入液压缸左腔。由于调速阀8的通流截面积比调速阀7的通流截面积小，因而滑台实现由阀8调速的第二次工作进给。任务6.1组合机床动力滑台液压系统的分析94．死挡铁停留当第二次工作进给完毕后滑台碰到死挡铁后停止运动。这时液压缸左腔压力升高，当压力升高到压力继电器11的开启压力时，压力继电器发讯号给时间继电器，由时间继电器延时控制滑台停留时间。这时的油路与第二次工作进给的油路相同，但系统内油液已停止流动，液压泵的流量已减至很小，仅用于补充泄漏油。5．快退时间继电器经延时后发出信号，使电磁铁2YA通电，1YA、3YA断电，这时电液换向阀3右位工作。因滑台返回时为空载，系统压力低，变量泵的流量又自动恢复到最大值。当滑台快速退回到第一次工进起点时，行程阀10复位。6．原位停止当滑台快速退回到原位时，挡块压下原位行程开关，使电磁铁2YA断电，电液换向阀3恢复至中位，液压缸两腔油路被封闭，滑台被锁紧在起始位置上。变量泵输出的油液经电磁换向阀3直接回油箱，变量泵卸荷。

任务6.1组合机床动力滑台液压系统的分析10二、YT4543型组合机床动力滑台液压系统的特点

1）采用限压式变量泵和调速阀组成容积节流调速系统，把调速阀装在进油路上，而在回油路上加背压阀。这样就获得了较好的低速稳定性、较大的调速范围和较高的效率。2）采用电液动换向阀的换向回路，换向平稳、无冲击。3）采用液压缸差动连接的快速回路，简单可靠，能源利用合理。4）采用行程阀和液控顺序阀，实现快进与工进速度的转换，使速度转换平稳、可靠、且位置准确。采用两个串联的调速阀及用行程开关控制的电磁换向阀实现两种工进速度的转换。由于进给速度较低，也能保证换接精度和平稳性的要求。5）采用压力继电器发信号，控制滑台反向退回，方便可靠。6）采用死挡铁能提高滑台工进结束时的位置精度。任务6.1组合机床动力滑台液压系统的分析11任务6.1组合机床动力滑台液压系统的分析12任务6.1组合机床动力滑台液压系统的分析13任务6.1组合机床动力滑台液压系统的分析谢谢大家！液压与气压传动技术16学习任务任务6.1组合机床动力滑台液压系统的分析任务6.2万能液压机液压系统的分析任务6.3数控车床液压系统的分析任务6.4液压系统的使用与维护项目六液压系统的分析与维护17任务6.2万能液压机液压系统的分析18知识库一、YA32-200型四柱万能液压机液压系统的工作原理

图6-3所示为以油为介质的YA32-200型四柱万能液压机液压系统原理图。

图6-4所示为液压机液压系统的动作循环图。表6-2为该液压系统电磁铁动作顺序表。

任务6.2万能液压机液压系统的分析19任务6.2万能液压机液压系统的分析20

1．主缸动作（1）快速下行（快进）按下起动按钮，电磁铁1YA、5YA通电，液压泵2供给的控制油使电液换向阀6切换到右位，并通过换向阀8使液控单向阀9打开。（2）慢速加压（工进）当主缸滑块降至一定位置触动行程开关S2后，5YA断电，换向阀8处于常态，液控单向阀9由于失去控制油压而关闭。活塞的下行只能依靠液压泵1的供油来驱动，主缸上腔的压力增高，这使充液液控单向阀14关闭，主缸速度减慢。当主缸下行到滑块压到工件后，由于负载增加而使液压泵1的供油压力进一步提高，液压泵1的供油量自动减少，主缸以慢速对工件加压。（3）保压延时当主缸上腔压力达到预定值时，压力继电器7发信号，电液换向阀6回复中位，主缸上下腔封闭。用单向阀12实现主缸保压，保压时间由压力继电器控制的时间继电器调定。任务6.2万能液压机液压系统的分析21

（4）卸压回程保压过程结束时，时间继电器发信号使电磁铁2YA通电，主缸处于回程状态。但这时液压泵1在低压下工作，此压力不足以使主缸活塞回程，但能打开液控单向阀14中锥阀上的卸荷阀芯，使主缸上腔油液经此卸荷阀芯的开口泄回充液油箱15，即开始卸压。当卸压持续到主缸上腔的压力降低，由主缸上腔压力油控制的卸荷阀11的阀芯开口量逐渐减小，使液压泵1的供油压力升高并打开液控单向阀14的主阀芯，主缸开始快速回程。（5）原位停止当主缸滑块上升至触动行程开关S1后，2YA断电，电液换向阀6处于中位使主缸两腔通路封闭而停止不动。由于在主缸的下腔有平衡阀10和液控单向阀9，因此主缸不会因活塞和滑块的自重而下滑。在停止时液压泵1的供油则经阀6中位和阀21的中位卸荷。任务6.2万能液压机液压系统的分析22

2．顶出缸动作顶出缸顶出、退回和浮动压边三种工况：

（1）顶出按下顶出缸的顶出按钮，使电液换向阀21切换至左位，顶出缸17活塞上升。（2）退回按下顶出缸的退回按钮，使电液换向阀21切换至右位。（3）浮动压边做薄板拉伸压边时，要求顶出缸既保持一定压力，又能随着主缸滑块的下压而下降，这时要求顶出缸处于顶出状态。3YA断电后，顶出缸17下腔的油液被封死。当主缸滑块下压时顶出缸17活塞被迫随之下行，因此顶出缸17下腔的压力升高，当压力升高到能经过节流器19打开背压阀20时，下腔的油液便通过这条通路缓慢地流回油箱，从而建立起所需的压边力。任务6.2万能液压机液压系统的分析23二、YA32-200型四柱万能液压机的液压系统的特点

1）采用高压大流量恒功率变量泵供油，即符合工艺要求，又节省能量。2）利用活塞滑块的自重作用实现快速下行，并用充液阀对主缸充液。这种快速运动回路结构简单，使用元件少。3）采用单向阀保压，方法简单。采用了卸荷阀和带卸荷阀小阀芯的液控单向阀组成的泄压回路，以减少液压冲击。4）为了保证不发生误动作，主缸与顶出缸的运动互锁。5）由于液压机主油路压力较高，为避免换向冲击，液压机系统的控制油液由专门的低压泵供油，而不应直接用系统的高压油作控制油源。任务6.2万能液压机液压系统的分析24任务6.2万能液压机液压系统的分析25任务6.2万能液压机液压系统的分析26任务6.2万能液压机液压系统的分析谢谢大家！液压与气压传动技术29学习任务任务6.1组合机床动力滑台液压系统的分析任务6.2万能液压机液压系统的分析任务6.3数控车床液压系统的分析任务6.4液压系统的使用与维护项目六液压系统的分析与维护30任务6.3数控车床液压系统的分析31知识库一、MJ-50型数控车床液压系统的工作原理

图6-5所示为MJ-50型数控车床液压系统图。

表6-3为该液压系统电磁铁动作顺序表。

任务6.3数控车床液压系统的分析32任务6.3数控车床液压系统的分析33

1.卡盘动作主轴卡盘的夹紧与松开，由电磁阀13控制。卡盘的高压与低压夹紧转换，由电磁阀11控制。当卡盘处于正卡(卡爪向内夹紧工件外圆，也称外卡)且在高压夹紧状态下时，夹紧力的大小由减压阀10来调节。正卡时，活塞杆左移，1YA通电；卡盘松开时，2YA通电，活塞杆右移。当卡盘处于正卡且在低压夹紧状态下，夹紧力的大小由减压阀9来调节。卡盘夹紧时，1YA、3YA通电，活塞杆左移；卡盘松开时，2YA、3YA通电，活塞杆右移。卡盘处于反卡（卡爪向外夹紧工件内孔）时，动作与正卡相反。即反卡的夹紧是正卡的松开；反卡的松开是正卡的夹紧。任务6.3数控车床液压系统的分析34

2.刀架动作刀架换刀时，刀盘松开，刀盘转到指定的刀位后，刀盘夹紧。刀盘的夹紧与松开，由电磁换向阀7控制。刀架可正、反转，由电磁换向阀8控制，其转速分别由单向调速阀14和15调节控制。转刀时，4YA先通电，刀盘松开。当8YA通电时，刀架正转。当4YA断电时，刀盘夹紧。当7YA通电、8YA断电时，刀架反转。

3.尾座套筒动作尾座套简的伸出与退回动作由电磁换向阀6控制。

当电磁铁6YA通电，尾座套筒伸出。当电磁铁5YA通电、6YA断电时，尾座套筒退回。任务6.3数控车床液压系统的分析35二、MJ-50型数控车床液压系统的特点

1）采用变量叶片泵向系统供油，可自动调节输出流量，能量损失小。2）用换向阀控制卡盘，实现高压和低压夹紧的转换，并且分别调节高压夹紧或低压夹紧力的大小，这样可根据工件情况调节夹紧力，操作方便简单。3）用双向液压马达实现刀架的转位，可实现速度调节，并能控制刀架正、反转。4）用换向阀控制尾座套筒液压缸的换向，实现套筒的伸出和缩回，并能调节尾座套筒伸出时的预紧力大小，以适应不同工件的需要。5）压力计4、12、17可分别显示系统相应处的压力，便于调试和故障诊断。6）采用断电时刀盘夹紧，消除了加工过程中突然停电所带来的事故隐患。任务6.3数控车床液压系统的分析36任务6.3数控车床液压系统的分析37任务6.3数控车床液压系统的分析38任务6.3数控车床液压系统的分析谢谢大家！液压与气压传动技术41学习任务任务6.1组合机床动力滑台液压系统的分析任务6.2万能液压机液压系统的分析任务6.3数控车床液压系统的分析任务6.4液压系统的使用与维护项目六液压系统的分析与维护42任务6.4液压系统的使用与维护43知识库一、液压系统的安装与调试

1．液压系统的安装

（1）液压泵和电动机的安装液压泵与电动机的轴线。安装基础要有足够的刚性。液压泵进出口不能接反。有外引泄的液压泵必须将泄漏油单独引出。需要在泵体内灌油的液压泵，要灌液压油。可用手调转，单向液压泵不能反转。（2）液压缸的安装应先校正液压缸外圆的上母线、侧母线与机座导轨导向面的平行。垂直安装的液压缸要防止因重力跌落。长行程液压缸应一端固定，允许另一端浮动，允许其伸长。液压缸的负载中心与推力中心最好重合，免受颠覆力矩，保护密封件不受偏载。液压缸缓冲机构不得失灵。密封圈的预压缩量不要太大。活塞在液压缸内移动灵活、无阻滞现象。任务6.4液压系统的使用与维护44（3）液压阀的安装阀体孔或阀板的安装，要防止紧固螺钉因拧得过紧而产生变形。纸垫不得破损，以免串腔短路。方向阀各油口的通断情况应与原理图上的图形符号相一致。要特别注意外形相似溢流阀、减压阀和顺序阀，不要安装错位。调压弹簧要放松，调试时再逐步旋紧调压。在油液污染度符合要求后才能正式安装。（4）液压管道的安装管道的布置要整齐，油路走向应平直、距离短，直角转弯应尽量少，同时应便于拆装、检修。各长管道应用支架固定。各管道结合处要密封良好。液压泵的吸油高度一般不大于500mm。回油管应插入油面以下有足够的深度，且伸入油中的一端管口应切成45°，且斜口向箱壁一侧。凡外部有泄油口的阀应单独设置泄油管通油箱。溢流阀的回油管口与液压泵的吸油管不能靠得太近，以免吸入温度较高的油液。任务6.4液压系统的使用与维护45

2.液压系统的调试（1）调试前的准备1）要熟悉说明书等有关技术资料，力求全面了解系统的原理、结构、性能和操作方法。2）了解液压元件在设备上的实际位置，需要调节的元件的操作方法及调节旋钮的旋向。3）准备好调试工具和仪器、仪表等。（2）调试前的检查1）检查各手柄位置，确认“停止”、“后退”及“卸荷”等位置，各行程挡块紧固在合适位置。另外溢流阀的调压手柄基本上全松，流量阀的手柄接近全开，比例阀控制的压力、流量的电流设定值应小于规定的电流值等。2）试机前对裸露在外表的液压元件和管路等再用海绵擦洗一次。3）检查液压泵旋向，液压缸、液压马达及液压泵的油管是否接错。4）按要求给导轨、各加油口及其他运动副加润滑油。5）检查各液压元件、管路等连接是否正确可靠。6）旋松溢流阀手柄，适当拧紧安全阀手柄，使溢流阀调至最低工作压力，流量阀调至最小。7）检查电机电源是否与标牌规定一致，电磁阀上的电磁铁电流形式和电压是否正确，电气元件有无特殊的起动规定等，全弄清楚后才能合上电源。任务6.4液压系统的使用与维护46

（1）调试前的准备1）要熟悉说明书等有关技术资料，力求全面了解系统的原理、结构、性能和操作方法。2）了解液压元件在设备上的实际位置，需要调整的元件的操作方法及调节旋钮的旋向。3）准备好调试工具和仪器、仪表等。（2）调试前的检查1）检查各手柄位置，确认“停止”、“后退”及“卸荷”等位置，各行程挡块紧固在合适位置。另外溢流阀的调压手柄基本上全松，流量阀的手柄接近全开，比例阀的控制压力流量的电流设定值应小于规定的电流值等。2）试机前对裸露在外表的液压元件和管路等再用海绵擦洗一次。3）检查液压泵旋向，液压缸、液压马达及液压泵的油管是否接正确。4）按要求给导轨、各加油口及其他运动副加润滑油。5）检查各液压元件、管路等连接是否正确可靠。6）旋松溢流阀手柄，适当拧紧安全阀手柄，使溢流阀调至最低工作压力，流量阀调至最小。7）检查电机电源是否与标牌规定一致，电磁阀上的电磁铁电流形式和电压是否正确，电气元件有无特殊的起动规定等，全弄清楚后才能合上电源。任务6.4液压系统的使用与维护47

（3）空载调试空载调试的目的是全面检查液压系统各回路、各液压元件工作是否正常，工作循环或各种动作的自动转换是否符合要求。1）起动液压泵，检查泵在卸荷状态下的运转。正常后，即可使其在工作状态下运转。2）调节而系统压力，在调节溢流阀压力时，从压力为零开始，逐步提高压力使之达到规定压力值。3）调节流量控制阀，先逐步关小流量阀，检查执行元件能否达到规定的最低速度及平稳性，然后按其工作要求的速度来调节。4）将排气装置打开，使运动部件速度由低到高，行程由小至大运行，然后运动部件全程快速往复运动，以排出系统中的空气，空气排尽后应将排气装置关闭。5）调节自动工作循环和顺序动作，检查各动作的协调性和顺序动作的正确性。6）各工作部件在空载条件下，按预定的工作循环或工作顺序连续运转2～4h后，检查油温及液压系统所要求的精度（如换向、定位、停留等），确认一切正常后，方可进入负载调试。任务6.4液压系统的使用与维护48

（4）负载调试负载调试是使液压系统在规定的负载条件下运转，进一步检查系统的运行质量和存在的问题，检查机器的工作情况，安全保护装置的工作效果，有无噪声、振动和外泄漏等现象，系统的功率损耗和油液温升等。负载调试时，一般应先在低于最大负载和速度的情况下试车，如果轻载试车一切正常，才逐渐将压力阀和流量阀调节到规定值，以进行最大负载和速度试车，以免试车时损坏设备。若系统工作正常，即可投入使用。任务6.4液压系统的使用与维护49二、液压系统的使用与维护

1．液压系统使用注意事项1）使用前必须熟悉液压设备的躁作要领，对各液压元件所控制的相应执行元件和调节旋钮的转动方向与压力、流量大小变化的关系等要熟悉，防止调节错误造成事故。2）要注意温度变化。低温下，油温应达到20℃以上才准许顺序动作。油温高于60℃时应注意系统工作情况，异常升温时，风停车检查。3）停机4h以上的设备应先使液压泵空载远行5min，然后再起动执行机构工作。4）经常保持液压油清洁。加油时要过滤，液压油要定期检查和更换。过滤器的滤芯应定